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Identification of new neural circuits in the cerebellum and analysis of their physiological functions

Research Project

Project/Area Number 19K06926
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46020:Anatomy and histopathology of nervous system-related
Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

Mitsuhiro Hashimoto  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (90311357)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords小脳 / 内側傍小脳脚核 / 視床下部外側野 / アデノ随伴ウイルスベクター / 神経回路 / 睡眠ー覚醒サイクル / 小脳虫部 / プルキンエ細胞 / 光遺伝学 / オレキシン / 睡眠
Outline of Research at the Start

小脳の変性を伴う疾患では、重篤な睡眠障害(不眠症・レム睡眠行動障害・睡眠時無呼吸症候群など)を伴うことが知られている。しかし、現在の基礎研究成果では、「なぜ、小脳が変性すると睡眠障害が起こるのか」を説明することができない。そこで、小脳と睡眠調節を関連付ける脳内の神経回路を解明することによって、小脳が変性すると睡眠障害が起こる神経基盤を明らかにする。このことは、今まで知られていない、小脳の新たな生理機能・神経システムを示すことである。

Outline of Final Research Achievements

It is known that many diseases (e.g., spinocerebellar degeneration) that involve damage of the cerebellar vermis or degeneration of the cerebellar vermis cause abnormalities in the sleep-wake cycle resulting in severe sleep disturbances. The observations suggest that the cerebellum is involved in regulating the sleep-wake cycle. However, it has not been clarified what kind of neural basis (neural circuits and systems) the cerebellum uses to regulate the sleep-wake cycle. In this study, we identified a novel neural circuit that suggests the cerebellum is involved in regulating the sleep-wake cycle.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小脳虫部の損傷や小脳虫部の変性を伴う多くの疾患(脊髄小脳変性症など)では,睡眠-覚醒サイクルの異常が起こり,重度の睡眠障害(不眠症,日中における抵抗しがたい過度の眠気,レム睡眠行動障害,睡眠時無呼吸症)が生じることが知られている。本研究は、小脳が睡眠-覚醒サイクルの調節への関与を示唆する新規神経回路を同定した。小脳虫部の損傷と重度の睡眠障害の神経基盤が明らかとなり、重度の睡眠障害に対する新たな治療対象を示唆している。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (9 results)

  • [Journal Article] 小脳プルキンエ細胞から内側傍小脳脚核への直接神経投射2022

    • Author(s)
      橋本光広
    • Journal Title

      月刊 細胞

      Volume: 54 Pages: 59-61

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 小脳における、睡眠ー覚醒サイクルの調節に関わる新規神経回路の同定2020

    • Author(s)
      橋本光広
    • Journal Title

      月刊「細胞」

      Volume: 52 Pages: 566-567

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical intrinsic signal imaging with optogenetics reveals functional cortico-cortical connectivity at the columnar level in living macaques2019

    • Author(s)
      Yu Nakamichi, Kai Okubo, Takayuki Sato, Mitsuhiro Hashimoto, Manabu Tanifuji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 6466-6466

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42923-2

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 3Dプリンタで作製したLED照明付きガラスキャピラリーホルダーは、脳定位固定装置を用いた脳内微量注入を改善する2022

    • Author(s)
      橋本光広
    • Organizer
      日本解剖学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Wnt7bは、Phelan-McDermid症候群の責任遺伝子のひとつである2020

    • Author(s)
      橋本光広
    • Organizer
      東京理科大学 脳学際研究部門 第4回公開シンポジウム 「脳の理科から脳の謎に挑む」
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウイルスベクターを用いた、新たな小脳の神経回路の解明2019

    • Author(s)
      橋本光広、加藤成樹、小林和人、八木沼洋行
    • Organizer
      第476回福島医学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 視床下部外側野から小脳虫部へのオレキシン入力2019

    • Author(s)
      橋本光広
    • Organizer
      第42回日本神経科学学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 小脳の機能基盤である小脳内領域化 -発生から生理機能まで-2019

    • Author(s)
      橋本光広
    • Organizer
      第252回つくばブレインサイエンスセミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 視床下部外側野から小脳へのオレキシン入力2019

    • Author(s)
      橋本光広、八木沼洋行
    • Organizer
      第125回日本解剖学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 決定版 ウイルスベクターによる遺伝子導入実験ガイド2020

    • Author(s)
      平井 宏和、日置 寛之、小林 和人
    • Total Pages
      285
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758122474
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] Mitsuhiro Hashimoto Home page

    • URL

      https://mhashimoto.main.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] 福島県立医科大学研究者データベース

    • URL

      https://www.fmu.ac.jp/kenkyu/html/1585_ja.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
  • [Remarks] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0002-8751-4068

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
  • [Remarks] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=YBiGKO0AAAAJ&hl=en

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] Publons

    • URL

      https://publons.com/researcher/2823717/mitsuhiro-hashimoto/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2019 Research-status Report
  • [Remarks] Google scholar

    • URL

      https://www.fmu.ac.jp/kenkyu/html/1585_ja.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] Publons

    • URL

      https://www.fmu.ac.jp/kenkyu/html/1585_ja.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] Mitsuhiro Hashimoto Home page

    • URL

      http://www004.upp.so-net.ne.jp/MAK-hashimoto/

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] Google scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=YBiGKO0AAAAJ&hl=en

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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